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《基于控制點影像數(shù)據(jù)庫的遙感衛(wèi)星影像幾何矯正和半自動配準(zhǔn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文基于控制點影像數(shù)據(jù)庫的遙感衛(wèi)星影像幾何矯正和半自動配準(zhǔn)姓名:李超申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):計算機科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師:莊越挺20060501基于控制點影像數(shù)據(jù)庫的遙感衛(wèi)星影像幾何矯正和半自動配準(zhǔn)一浙江大學(xué)碩士論文摘要隨著衛(wèi)星技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字遙感衛(wèi)星影像已經(jīng)在各行各業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。但是遙感衛(wèi)星影像在實際應(yīng)用前必須經(jīng)過預(yù)處理,而目前的處理方法還存在著很多問題。其中,控制點采集是衛(wèi)星影像矯正中的關(guān)鍵步驟和瓶頸因素,如何從無到有、從少量控制點快速高效獲取大量控制點一直是研究的重點和挑戰(zhàn)性工作。大尺度的衛(wèi)星影像矯
2、正需要大量高質(zhì)量的地面控制點,這需要熟練的人工使用大量的時間進行標(biāo)注;而且標(biāo)注好的控制點復(fù)用困難,基本難以再一次在下一張衛(wèi)星影像中再次使用,從而造成很大的浪費。為了解決這些勞動繁重、效率低下的問題,本文針對預(yù)處理中幾何精矯正和配準(zhǔn)部分,提出了通過使用控制點影像庫來保存控制點并將其部署于新的衛(wèi)星影像之上,從而提高控制點利用率;將計算機視覺領(lǐng)域的角點檢測等算法引入測量學(xué)領(lǐng)域,實現(xiàn)地面控制點的自動發(fā)現(xiàn),從而開辟新的控制點采集方式的方法,提高生產(chǎn)效率;最后,特別提出了‘些科學(xué)研究中容易被忽視但是在工程開發(fā)中對于系統(tǒng)實現(xiàn)和改善系統(tǒng)性能非常重要的技術(shù)。關(guān)鍵
3、詞:遙感衛(wèi)星、多項式矯正、配準(zhǔn)、控制點影像數(shù)據(jù)庫、Harris算子、衛(wèi)星海量數(shù)據(jù)處理基于控制點影像數(shù)據(jù)庫的遙感衛(wèi)星影像幾何矯正和半自動配準(zhǔn)一浙江大學(xué)碩士論文1引言1.1研究背景1957年原蘇聯(lián)將全球首顆人造地球衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道,開創(chuàng)了空間科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用的新局面。雖然人造地球衛(wèi)星上天迄今僅有短短40余年的時間,但它已經(jīng)在空間探測、資源調(diào)查、通訊、導(dǎo)航、氣象、測繪和軍事偵察等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。由于衛(wèi)星遙感獲取資料迅速,成本相對較低,并且不受區(qū)域限制,可以自由地獲取境外軍事目標(biāo)信息,因此從發(fā)射之日起,人們就意識到衛(wèi)星遙感的重要性,開始了對
4、航天遙感應(yīng)用技術(shù)的研究工作。但是在使用之前,遙感衛(wèi)星影像必須進行必要的預(yù)處理以消除變形等干擾因素。筆者承擔(dān)了863子課題“森林資源遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理和后處理子系統(tǒng)”中的部分工作,對于幾何矯正和配準(zhǔn)進行了一定的研究探索和開發(fā)。1.2本文的創(chuàng)新點本文在實驗室控制點影像數(shù)據(jù)庫初步概念設(shè)計的基礎(chǔ)上完善了這一能夠顯著提高控制點數(shù)據(jù)利用率的系統(tǒng)的設(shè)計,提出了將計算機視覺領(lǐng)域角點檢測的方法引入配準(zhǔn)中的控制點自動檢測和發(fā)現(xiàn)步驟,并將在工程開發(fā)中很多研究工作不曾注意到的技術(shù)要點輯錄下來,從而完善了一個相對完整的衛(wèi)星影像矯正的全套解決方案。1.3本文的組織在第一
5、章中,介紹了研究的背景,本文的創(chuàng)新點和組織結(jié)構(gòu)在第二章中,首先介紹一些必要的測量學(xué)準(zhǔn)備知識在第三章中,介紹了遙感衛(wèi)星影像的矯正概念和原理,并提出其目前的流程中存在的問題然后就控制點的利用率和如何自動發(fā)現(xiàn)在第四章中,引入了控制點影像數(shù)據(jù)庫的利用效率的問題分別討論解決的辦法:從而解決如何提高控制點標(biāo)注工作在第五章中,討論了如何在新的衛(wèi)星影像上自動發(fā)現(xiàn)控制點,并在參考衛(wèi)星基于控制點影像數(shù)據(jù)庫的遙感衛(wèi)星影像幾何矯正和半自動配準(zhǔn)一浙江大學(xué)碩士論文影像上自動粗定位,進而人工精確標(biāo)注和定位,從而完成衛(wèi)星影像的配準(zhǔn)工作在第六章中,討論了一些在科研工作中往往被忽
6、視,但是在工程開發(fā)中,對于改善系統(tǒng)非常重要的心得最后,在第七章中,對本文的工作進行了總結(jié),并對需要進一步研究的角度進行了探討基于控制點影像數(shù)據(jù)庫的遙感衛(wèi)星影像幾何矯正和半自動配準(zhǔn)一浙江大學(xué)碩士論文2一些測量學(xué)的準(zhǔn)備知識2.1遙感衛(wèi)星影像遙感衛(wèi)星影像是指由遙感衛(wèi)星拍攝而成的數(shù)字地面圖像。20世紀70年代初,美國成功發(fā)射了世界上第一顆真正的地球觀測衛(wèi)星一陸地衛(wèi)星Lalldsat一1,其多光譜掃描儀的空間分辨率達到80m。利用陸地衛(wèi)星影像,美國編制了全國1:100萬的影像圖,不僅顯著地降低了生產(chǎn)成本,更大大提高了作業(yè)效率。1986年2月法國sPOT衛(wèi)
7、星成功發(fā)射,其高分辨率可見光傳感器HRv的地面分辨率達到10米,并能通過側(cè)視觀測在相鄰軌道間構(gòu)成異軌立體,其良好的基高比很適合立體測圖,對衛(wèi)星影像的測繪應(yīng)用產(chǎn)生了重大影響。在1991年開始的海灣戰(zhàn)爭中,以美國為首的多國部隊采用sPOT影像,不僅修測了大量軍用地形圖,而且還為多國部隊空襲目標(biāo)的定位和空襲效果的評估作出重要貢獻,推動了航天影像測圖技術(shù)走向?qū)嵱谩?0世紀90年代,隨著“冷戰(zhàn)”的結(jié)束,俄羅斯將原蘇聯(lián)解體前從空間拍攝的高分辨率相片以低廉的價格出售給其他國家,給國際遙感圖像市場提供了新的選擇。隨后,美國克林頓政府于1994年取消了對10一1
8、米級分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的商業(yè)銷售禁令,從而揭開了發(fā)展高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星的序幕。在不太長的時間里,美國國內(nèi)便有四家私營公司提出五套高分辨率衛(wèi)星遙感